大数据技术在城市级智慧停车平台的应用

吴春辉

厦门中卡科技股份有限公司，福建厦门，361000

0 引言

在大数据技术的逐渐普及和应用下，智慧停车系统应运而生，其可以实现停车位资源的实时更新，使停车服务最优化，畅通城市交通运输系统，加快城市基础设施建设的数字化改造。基于此，文章主要以城市级智慧停车系统为研究对象，分析大数据技术的具体应用，为相关从业技术人员提供可参考性建议。

1 大数据技术的内涵和优势

1.1 大数据技术的内涵

大数据主要指对格式多样的数据进行采集，在IT行业和智慧服务行业，将应用价值高、类型多、容量大、涵盖广、存取速度快的数据进行整合，从中发现数据之间的关系，以数据为载体，创造新价值，对海量数据进行分布式数据挖掘，通过高内聚低耦合的设计模式，确保数据的完整性和一致性，根据业务信息建立对象之间的关系映射。大数据技术如今已经成为新一代信息技术和服务业态，依托云计算的分布式处理平台，通过创新引领，改造和提升传统产业。

1.2 大数据技术的优势

在“十三五”纲要规划中，各地、各行业全面实施促进大数据发展行动，把大数据作为基础性战略资源，助力产业转型升级和社会治理创新，对数据进行专业化处理，坚持创新驱动发展，大数据技术应用主要从效率提升方面入手，使用全局化的数据，将行为数据收集起来，改变过去的经验思维。面对海量的数据，借助于大数据应用技术来了解民众需求，揭示掌握客观规律，提高社会生产力，可以改善决策并改善客户服务，以便帮助管理者更加科学地决策，优化供给服务，提高数据创新和应用的灵活性。

2 城市级智慧停车平台的概述

智慧停车平台从本质上讲就是指将大数据技术综合应用于城市停车位的采集、查询、预定、使用等多个环节，充分利用蚂蚁算法、神经网络模型基本算法，利用Keras和TensorFlow作为框架工具，实现停车位资源的实时更新，使得城市车位预定、查询、导航服务的一体化。通过智能找车位+自动缴停车费，实现停车位资源利用率的最大化[1]。服务于车主的日常停车、车位租赁、停车位导航等工作，让车主更方便地找到车位。通过城市智慧停车系统，将线上、线下相结合，车主可以利用智慧平台及时查找车位空余信息，得知是否有充电、共享等服务信息，替代过去停车场靠人管问题。同时，在智慧服务的背景下，停车系统与其他线上支付渠道进行配套应用，车主可以利用微信、手机APP、支付宝等软件直接进行线上支付，不断完善汽车“后市场服务”。

在城市级智慧停车平台中，主要利用智能停车场监管云平台，立足用户需求， 高效地对停车场进行监管，其中主要包含车位管理模块、可视化地图模块、管理员信息模块、登录模块，并设置停车记录模块、收费标准模块、信息展示与管理模块等子系统。车主可以在平台中查看停车场车辆信息，平台管理员可以访问数据库，进入停车记录模块，查看历史停车记录，添加进入车辆信息，移除离开车辆信息，将更新后的数据录入终端数据库，以此提高停车效率，改善停车质量。

3 大数据技术对城市级智慧停车平台的意义

城市级智慧停车平台主要利用大数据技术（整合时空数据+神经网络模型基本算法+蚂蚁算法+地图数据+车载CPS数据），形成全城停车场“一张网”格局[2]。将设备数据和相关停车数据在云平台进行线上对接，停车企业和政府的城市级云平台对接，把数据信息源源不断地传输到网络平台，提供线上公益性服务，有效解决部分停车用户的“逃单”问题，停车设备通过直接联网，可以逐渐规避传统停车方式中进出停车场耗时较大的问题，实现城市级道路的畅通运行，可以为用户提供特殊停车位。例如：个性化的消费升级服务、新手司机停车位、宽大车型停车位、充电桩停车位等，扩充单位空间的停车数量，以此确保同样空间内停入更多的车，分时段解决车辆停放问题，真正实现智能找车位，服务于车主的日常停车、错时停车，通过自动识别车牌等高新技术的创新应用，让城市停车场管理更加规范化和数字化。如今，随着停车场数量和规模的日益扩大，车主可以在车牌自动识别系统、专用计算机视觉系统、车位引导子系统和图像处理技术、计算机技术的加持下，了解当前停车场内部信息与状况，尤其是城市大型停车场，可以通过停车场监管云平台，优化智能城市停车系统服务。

4 大数据技术在城市级智慧停车平台的践行

4.1 践行方案

文章主要以杭州市为例，杭州是浙江省省会，同时也是长江三角洲重要中心城市，作为历史文化名城，该城市交通发达、路网畅通，成为中国东南部交通枢纽，在经济不断发展的社会背景下，2020年杭州市汽车保有量超过280万辆，为居民出行提供便捷的同时，也加剧城市停车负担，导致机动车停车位配比严重不足。在智慧城市推动下，杭州市着力推动“智慧杭州”建设，优化智慧停车诱导服务，利用智慧停车系统平台，将停车诱导服务接入大量停车数据库，通过大数据管理，满足大量停车信息接入与使用，以此确保行车、停车顺畅。具体实践方案如下。

4.1.1 立足当前城市智慧停车服务困境，因地制宜，保证信息采集效果

在建设智慧停车诱导服务工作中，除了主城区道路停车泊位外，其他停车场（库）产权复杂，数据接入难度大，经营方分属不同的单位，因此数据收集需要花费大量的时间，闸机接入时，必然会涉及多个利益主体（如物业、原设备厂、业主等），产品性能参差不齐，未能充分考虑停车诱导需求，进出车辆的统计数据不准确，不利于大数据技术的充分运用，降低了大数据技术的应用准确性和完整性。同时智慧停车诱导服务涉及范围广，公共停车场前端采集系统建设困难，人力投入与资金投入巨大，出于安全管理、环境卫生等方面考量，应该在调查前期，根据杭州市具体交通运输情况和汽车保有量情况，给予针对性的实施方案。要想保证数据信息采集效果，设计人员应该因地制宜，采用独立于闸机的流量采集技术，以此缓解管理系统数据不准确问题。在停车库出入口安装地磁式车流量传感器，尤其对于对接异常困难的停车场，无需面对复杂的对接和协调问题[3]。该种设计方法独立于闸机系统，实时获取道路交通流量流速、停车库占用情况，采用多种传感器，结合当前道路交通情况，分析城市道路泊位占用情况，在智慧停车诱导交通平台应用下，用户可以利用智能手机迅速找到车位，以此提高停车场车位使用效率。

4.1.2 根据不同应用场景，匹配数据算法

在智慧停车系统应用下，要想实现长期固定配对共享，应该立足泊车位和外界车辆“一对多”的关系，根据共享停车性质信息进行优化管理，对办公楼、居民区住宅楼早高峰和晚高峰时间与地点，进行针对性分析，才有可能实现大规模的配置共享，智慧停车才有可能实施。文章主要以杭州市某商业办公楼共享泊车位为例，根据调查研究，该办公楼在上班时间车流量较高，对泊车位具有长期需求，具体停车时间如表1所示。

表1 杭州市某商业办公楼停车场内停车数据表（部分）

通过表1中数据可以发现，该商业办公楼共享泊车位在早晚上班时间车流量达到高峰，尤其是上午7：30～12：00和下午1：00～20：00，如果私家车和出租车没有泊车位，将造成交通拥堵和停车难问题；再加之该商业办公楼处于杭州市主要商圈位置，一旦该地区出现交通拥堵，将导致主城区内道路不畅。

因此应用智慧停车系统，可以利用匹配算法，在5G技术等下一代基础设施的升级利用下，将办公楼停车数量和车位数量进行匹配，计算车辆进口数据和出口数据，根据进出口数据特征，判断车辆的具体停车时长范围，最大化优化匹配结果，从而分析出车位使用特征，根据空闲时长和停车时长，使得车辆和车位之间可以精准匹配，利用大数据技术，对车位提供者空闲特征进行提取，分析车辆的出行特征，根据车辆进出记录数据，总结出上班族明显的时间规律。根据空闲特征，总结商业区周围具体的车辆出行规律，选取具体时间节点[4]。利用匹配算法，设置回程占比最大的时间节点，得出出行占比最大的时间节点，通过车辆到达车场时间，计算月租车空闲时长，之后将月租车辆车位空闲时间段进行数据集成统计，利用矩阵模型，计算空闲特征，以自然周为周期，计算潜在车位使用特征，以此实现需求者和供给者之间的共享，并且该一种共享是长期性的，也可以对潜在车位使用者进行配对，针对随机化、短时化的共享，使得车辆和停车位之间供需平衡。

4.1.3 优化停车设施布局，逐步降低主次干道停车数量，实现智慧平台的科学应用

在做好智慧停车系统设计之后，相关部门应该优化路外公共停车场布局，增加公共交通的通达性，优先建设公共交通场站，满足小汽车的出行需求，结合未来轨道交通站点的布置，提前建设配套的停车位。同时也应该注意到，杭州市古城区内部区域建设密度大，要想满足一般性停车需求，应该加快用地建设，弥补公共停车场不足问题，调整路内停车场布局，综合考虑动静态交通平衡性，逐步降低主次干道停车数量，实现道路空间资源的“错峰”利用，对主次干道内停车收费采用上限以免造成乱停车现象，以此实现机动车动与静的平衡。同时，建立主城区统一智慧停车云平台，实现停车设施数据信息的动态管理，进一步优化停车特征的数据筛查，实现停车数据的分类接入和统一管理，建立三级停车诱导体系，实时在交叉口及路段的交通指示标志标识上，为车主提供停车信息，以此优化行车路径，缓解停车排队需求，在电梯口设置停车位置查询装置，以此提高停车设施服务水平，降低无效巡游。此外，杭州市还对停车设施进行智慧化改造，改造类型一般分为3种。

（1）大改造。在停车场出入口安装具有车牌辨别功能的设备，安装智能地磁检车器，地磁通过系统之间的联网，将设备中记录的历史信息及时传输到系统云平台中，通过智能自动化感应，以此可以实现无人管理。

（2）中改造。建立健全城市停车云平台车位预定功能和可视化操作功能，对“远程查询”和“先离场后缴费”功能进行技术攻关，使得用户可以在平台中点击“车位预约”按钮，查询和预订停车场。

（3）微改造。对当前停车系统的某一子系统、子单元进行改造，比如收费系统、车辆识别系统等[5]。

通过以上措施，实现智慧平台的科学应用，在系统设计的基础上，实现大数据技术的集成化应用，有效解决杭州市交通繁忙、停车困难问题。

4.2 效益分析

在大数据技术的统筹应用下，城市智慧停车系统可以加强现有停车场库的管理，探索智慧停车诱导服务系统，提高机动车停车泊位的运转效率，地磁设备自动感应车辆进出时间，确保停车诱导信息采集实时，系统平台运行情况良好。可以满足广大市民寻找车位、快速停车的需求，改善绝大部分停车场“忙闲不均”现象，盘活存量停车资源，通过智慧停车系统停车诱导、错时停车功能，可以采集停车场泊位动态信息，使得停车泊位高效运转。同时，该种大数据智慧系统的应用可以有效缓解交通拥堵问题，有效抑制交通事故的发生，减少因停车而产生的窃车现象，规避人工巡逻和监控的管理方式，减少寻找车位兜圈子而增加的尾气排放量，引导市民做出出行规划，在一定程度上改善杭州城市环境，有利于推动“智慧杭州”建设进程。

5 结语

在大数据技术背景下，车主利用智慧停车平台，可以及时查找智慧平台中车位空余信息，通过多项技术的创新应用，分时段解决车辆停放问题，真正实现智能找车位，服务于车主的日常停车、错时停车。因此城市智慧停车系统还应该尽快实现停车设施数据信息的动态管理，进一步优化停车特征的数据筛查，充分利用大数据技术与资源，实现道路空间资源的“错峰”利用。